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基于异构值差度量的SOM混合属性数据聚类算法

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仪器仪表学报 2016年第11期37卷 2555-2562页

作者：张宇献彭辉灯王建辉沈阳工业大学电气工程学院沈阳110870 东北大学信息科学与工程学院沈阳110819

针对传统聚类算法处理混合属性数据聚类质量不高且聚类结果可视化差的问题,提出了基于异构值差度量的自组织映射混合属性数据聚类算法。该算法以自组织映射神经网络为框架,采用基于样本概率的异构值差度量混合属性数据的相异性。利用分... 详细信息

针对传统聚类算法处理混合属性数据聚类质量不高且聚类结果可视化差的问题,提出了基于异构值差度量的自组织映射混合属性数据聚类算法。该算法以自组织映射神经网络为框架,采用基于样本概率的异构值差度量混合属性数据的相异性。利用分类特征项在Voronoi集合中出现频率作为分类属性数据参考向量更新规则的基础,通过混合更新规则实现数值属性和分类属性数据规则的更新。利用UCI公共数据库中的分类属性和混合属性数据集来测试所提出的聚类算法,并与SOM算法和kprototypes、SBAC、KL-FCM-GM算法进行比较。最后将所提出的聚类算法应用于轮式移动机器人的运动状态分析,获得了较好的聚类效果。

关键词：聚类自组织映射异构值差度量混合属性混合更新规则

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风电机组运行工况辨识与变桨系统故障诊断

风电机组运行工况辨识与变桨系统故障诊断

作者：彭辉灯沈阳工业大学

学位级别：硕士

随着风力发电技术的高速发展,风电机组的单机容量越来越大。然而,随着风电场的大规模建设,风力发电机组的运行维护费用高和故障率高等问题也凸显了出来,如何提高风电机组运行可靠性及利用率成为风力发电急需解决的问题。变桨系统是风电... 详细信息

随着风力发电技术的高速发展,风电机组的单机容量越来越大。然而,随着风电场的大规模建设,风力发电机组的运行维护费用高和故障率高等问题也凸显了出来,如何提高风电机组运行可靠性及利用率成为风力发电急需解决的问题。变桨系统是风电机组的重要组成部分,但由于其运行环境恶劣、组件繁多、启停频繁,导致故障频发,本文在分析风电机组及其变桨系统工作原理的基础上,利用风电机组历史运行数据信息及变桨系统故障信息,研究基于SCADA数据的风电机组运行工况辨识和变桨系统运行状态故障诊断方法,其研究内容主要包括:1)简述直驱风电机组及电动变桨系统以及SCADA系统的构成和工作原理,针对风电机组运行参数进行分析,并对SCADA监控系统所采集的历史数据进行数据预处理。采用基于信息熵的特征参数相关性分析对变桨系统运行参数进行分析。2)将风电机组运行参数能量控制模式和限功率标志作为分类特征参数,提出了基于自组织神经网络的混合属性聚类方法进行风电机组运行工况划分,该算法以自组织特征映射神经网络为框架,采用基于样本概率的异构值差度量风电机组运行参数混合属性数据的相异性。利用分类特征项在Voronoi集合中出现频率作为分类属性数据参考向量更新规则的基础,通过混合更新规则实现数值属性和分类属性数据规则的更新。在此基础上,在自组织神经网络的竞争层后增加一层输出层,使其变为有监督的分类学习网络,提出有监督的混合属性数据自组织映射分类模型,实现风电机组运行的工况辨识。3)针对风电机组电动变桨系统故障诊断问题,对风电变桨系统进行特征属性筛选,建立在不同工况下的风电变桨系统异常识别模型,该模型以主元分析为基础,将电动变桨系统运行数据投影到主元模型的主元子空间和残差子空间上,通过判断其对应的T2和SPE是否超出对应的控制限来进行异常识别;同时根据贡献图法找出异常的特征属性;最后通过故障子空间理论进行基于SPE的故障重构,实现风电变桨系统故障诊断。

关键词：风电机组电动变桨系统工况辨识故障诊断特征参数筛选

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基于等位基因的实数编码量子进化算法

仪器仪表学报 2015年第9期36卷 2129-2137页

作者：张宇献钱小毅彭辉灯王建辉沈阳工业大学电气工程学院沈阳110870 沈阳工业大学信息科学与工程学院沈阳110870 东北大学信息科学与工程学院沈阳110004

为改善量子进化算法的早熟问题,提高算法搜索精度和收敛速度,提出了一种基于等位基因的实数编码量子进化算法。该算法以概率叠加的方式将实数变量按照等位基因进行编码,采用混合更新策略根据基因的"相对优良性"对等位基因进行变尺度变异... 详细信息

为改善量子进化算法的早熟问题,提高算法搜索精度和收敛速度,提出了一种基于等位基因的实数编码量子进化算法。该算法以概率叠加的方式将实数变量按照等位基因进行编码,采用混合更新策略根据基因的"相对优良性"对等位基因进行变尺度变异,在全局搜索与局部搜索平衡的前提下提高搜索速度,之后引入Hε门更新等位基因对应的概率幅度。最后利用Markov链证明了其全局收敛性。数值算例将所提及算法与量子进化算法和基于双链编码的量子遗传算法进行比较,验证了算法的收敛速度和求解精度,并将该算法应用于纺织浆纱工艺参数的优化问题,获得了良好的优化效果。

关键词：量子进化算法实数编码等位基因混合更新策略收敛性分析

带有不同屏蔽层结构的高速永磁电机转子涡流损耗分析与实验验证

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现代机械 2022年第3期 39-43,57页

作者：李伟江晓波孙鲁彭辉灯贵州航天林泉电机有限公司(国家精密微特电机工程技术研究中心)西南销售片区贵州贵阳550008 空装成都局驻贵阳地区第一军代表室贵州贵阳550008 贵州航天林泉电机有限公司(国家精密微特电机工程技术研究中心) 贵州贵阳550008

高速永磁同步电机在设计转子屏蔽层结构时,主要采用在永磁体和护套之间添加高电导率金属薄层的屏蔽方法。为了探究不同屏蔽层结构对转子涡流损耗的影响,针对高速永磁电机转子涡流损耗分别设计了内、外屏蔽结构,对不同材料护套时两种屏... 详细信息

高速永磁同步电机在设计转子屏蔽层结构时,主要采用在永磁体和护套之间添加高电导率金属薄层的屏蔽方法。为了探究不同屏蔽层结构对转子涡流损耗的影响,针对高速永磁电机转子涡流损耗分别设计了内、外屏蔽结构,对不同材料护套时两种屏蔽层结构的适用性分析。为了解决金属护套结构采用内屏蔽层结构屏蔽效果较差的问题,设计了屏蔽层周向分段结构,利用涡流反作用使得金属护套损耗进一步降低,增强了内屏蔽层结构的适用性。最后采用C型铁心实验验证了不同屏蔽层结构对涡流损耗的抑制作用。

关键词：高速永磁电机屏蔽层结构转子涡流损耗 C型铁心实验

直流有刷电机电枢绕组形式选择对电磁兼容性影响分析

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微电机 2023年第9期56卷 1-3页

作者：孟繁懿彭辉灯卓亮赵飞贵州航天林泉电机有限公司国家精密微特电机工程技术研究中心贵阳550008

为提升直流有刷电机在系统中的电磁兼容性。本文对电机的电枢绕组形式进行改进,将叠绕组改为波绕组。通过仿真及试验对电机改进前后产生的电流脉动进行对比分析,结果表明该方法有效地降低了电机的电流脉动及电枢反应,进而提高了电机的... 详细信息

为提升直流有刷电机在系统中的电磁兼容性。本文对电机的电枢绕组形式进行改进,将叠绕组改为波绕组。通过仿真及试验对电机改进前后产生的电流脉动进行对比分析,结果表明该方法有效地降低了电机的电流脉动及电枢反应,进而提高了电机的电磁兼容性,对直流有刷电机的理论设计具有重要指导意义。

关键词：直流有刷电机电枢绕组电磁兼容

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分体式无刷力矩电机静摩擦力矩优化

现代机械 2022年第6期 40-44页

作者：杨光力吴娜彭辉灯卓亮贵州航天林泉电机有限公司贵州贵阳550008 国家精密微特电机工程技术研究中心贵州贵阳550008

无刷力矩电机的静摩擦力使伺服电机系统存在死区,导致伺服系统调节精度低。本文对电机结构参数和加工装配方式进行仿真分析,基于磁场调制原理,分别从定子齿部结构、气隙分布和转子结构方面进行优化设计,提出降低分体式无刷直流力矩电机... 详细信息

无刷力矩电机的静摩擦力使伺服电机系统存在死区,导致伺服系统调节精度低。本文对电机结构参数和加工装配方式进行仿真分析,基于磁场调制原理,分别从定子齿部结构、气隙分布和转子结构方面进行优化设计,提出降低分体式无刷直流力矩电机静摩擦力的优化方法。通过对一台分体式无刷力矩电机进行静摩擦力矩试验验证,证明了优化方法的有效性。

关键词：无刷力矩电机静摩擦力矩齿槽转矩

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基于磁热双向耦合的永磁电机损耗和温升分析

微电机 2022年第5期55卷 23-29,39页

作者：孙若兰彭辉灯杨都杨光力江晓波贵州航天林泉电机有限公司国家精密微特电机工程技术研究中心贵阳550008 空装成都局驻贵阳地区第一军代表室贵阳550008

为了研究永磁电机材料(铜、钕铁硼)的温度特性对高速永磁电机的损耗和热性能的影响,在考虑电机部件装配间隙的基础上,提出一种磁-热双向耦合方法,根据电机电磁场实际损耗分布加载到其温度场中,绕组、永磁体等部件损耗随温度变化情况实... 详细信息

为了研究永磁电机材料(铜、钕铁硼)的温度特性对高速永磁电机的损耗和热性能的影响,在考虑电机部件装配间隙的基础上,提出一种磁-热双向耦合方法,根据电机电磁场实际损耗分布加载到其温度场中,绕组、永磁体等部件损耗随温度变化情况实时更新至电磁场,通过3-D瞬态有限元方法实现电机电磁场-温度场的多重迭代收敛计算。以一台15kW高速永磁电机为例,通过两种(磁-热双向、磁-热单向)不同的计算方法对该类电机在不同供电条件(正弦波供电及变频器供电条件)下的损耗及温升计算结果与样机试验结果进行对比和分析。结果表明,通过磁-热双向耦合方法所获得的结果与实验结果更为一致,验证了所提出的磁-热双向耦合法的准确性及优势,为提高该类电机损耗和温升计算精度提供指导。

关键词：高速永磁同步电机磁-热耦合损耗温升

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直流起动发电机发电性能优化分析

微电机 2019年第10期52卷 27-30页

作者：王彦龙赵飞卓亮夏堃彭辉灯石宏顺海军驻贵阳地区军事代表室贵阳550018 贵州航天林泉电机有限公司贵阳550081 国家精密微特电机工程技术研究中心贵阳550081 上海航天控制技术研究所上海201109

航空用直流起动发电机既是发动机的起动设备,又是飞机的主电源设备。针对某型直流起动发电机样机发电输出性能不足的问题,基于 ANSOFT分析了主磁极倒角尺寸和材料特性对发电性能的影响,为直流起动发电机发电性能优化设计提供参考。最后... 详细信息

航空用直流起动发电机既是发动机的起动设备,又是飞机的主电源设备。针对某型直流起动发电机样机发电输出性能不足的问题,基于 ANSOFT分析了主磁极倒角尺寸和材料特性对发电性能的影响,为直流起动发电机发电性能优化设计提供参考。最后通过样机进行发电试验对比分析,验证了优化分析结果的有效性。

关键词：直流起动发电机主磁极发电性能优化

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大电流混合励磁爪极发电机的设计与仿真

机电信息 2019年第20期 124-125页

作者：卓亮彭辉灯王梓璇贵州航天林泉电机有限公司

为了增加爪极发电机的输出电流,提高电机的输出功率,并扩大电机的调速范围,通过分析爪极电机的不同励磁方式和电枢绕组连接方式特点,设计了一种额定电压DC28V、额定电流DC286A的并励式混合励磁爪极发电机.通过三维有限元方法对电机进行... 详细信息

为了增加爪极发电机的输出电流,提高电机的输出功率,并扩大电机的调速范围,通过分析爪极电机的不同励磁方式和电枢绕组连接方式特点,设计了一种额定电压DC28V、额定电流DC286A的并励式混合励磁爪极发电机.通过三维有限元方法对电机进行了建模和仿真,并对电机发电性能仿真结果进行了分析.最后通过样机测试结果与仿真结果的对比,验证了仿真结果的准确性.

关键词：爪极发电机混合励磁有限元法